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Life + Chemistry

化学の講義録+大学を楽しく面白い学びの場に変える試みの記録 (北里大学・野島 高彦)

看護学科の化学講義(2)物質の構造

看護2011

化学履修者が増えた!

出席者数92名.先週から1名減りました.が,履修登録したものの今回は欠席,という学生が少なくとも2名いることがわかりました.

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↑Twitter便利.

というわけで2011年度看護学部1年生対象の化学は,94名+αでスタートすることになりました.昨年度の最終履修登録者が46名だったので,2倍以上に増えたことになります.

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化学インフレ!

すでに必修科目状態.

正直なところ,この状況に驚いています*1.そして,これも化学に対する貢献であると考えています.専門家には「自らの専門領域において問題を解決すること」とあわせて,「自らの専門領域に対する理解を広めること」が求められます.化学を専攻しない学生を対象とする化学教育は,後者に相当するものです.化学の価値を認め,化学を理解してくれる看護師を一度に90人以上育てる機会が私に与えられているわけです.

教室を120名まで収容可能な階段教室に変更してもらったのですが,履修者がぎっしり詰まった感じです.大きめの教室に空きがないのでしかたがありません.とりあえずこれで行きます.

前回の講義に対する質問コメント感想その他いろいろの紹介

前回の講義録に記載してあります↓

分子の解体

先週はコップの中の水を半分にして半分にして半分にして・・・とやっていくと,最後の一粒である水の「分子」につきあたる,というところを紹介しました.今回はその分子がどのようなしくみになっているのかを扱いました.

水分子を解体すると,酸素原子と水素原子になります.酸素原子も水素原子もさらに解体することができて,電子と原子核に解体できます.電子の解体はここでおしまい.原子核は陽子と中性子に分けられます.化学で扱うのはここまでです.

判断基準は「分子はどうなっている?」

物質が気体,液体,固体の状態を取り得ることは高校までに学んできました.しかし,それぞれの状態はどのように違うのでしょうか.気体では分子が乱雑に暴れまくっている状態です.これがおとなしくなって,せいぜい分子同士が入れ替わる程度になったものが液体です.さらに動きがおとなしくなり,分子自身揺れたり震えたりできるものの,入れ替わることのなくなった状態が固体です.三種類の状態は,分子がどうなっているかを基準に区別できるのです.

物理変化と化学変化の区別も,分子がどうなっているかを基準に区別できます.ガラスが割れる変化では,割れる前も割れた後もガラスはガラスです.これは物理変化.鉄が錆びるのは鉄が酸化鉄という別の物質になったからなので,化学変化.

化学式と化学反応式

化学反応は,分子を構成している原子が組み変わる変化です.水素ガスと酸素ガスとが反応して水蒸気になる反応では,2個の水素原子どうし,酸素原子どうしの組み合わせが解消されて,新しく水素原子と酸素原子との結びつきができます.こうした反応を分かりやすくあらわしたものが化学反応式です.水素と酸素から水が生じる反応は以下のように書きます.

2H2 + O2 → 2H2O

元素と元素記号

現時点で112種類の元素記号が用いられています.このなかから,どのあたりまでを覚えておくべきかを具体的に指示しました.

まず

  • 1番「H」から順に20番「Ca」まで

続いて,

  • H, Li, Na, K, Rb, Cs,
  • Be, Mg, Ca, Sr, Ba,
  • F, Cl, Br, I,
  • He, Ne, Ar, Kr, Xe

の4グループ.

専門科目や仕事などで他の元素を詳しく扱うことになったら,そのときはその元素について知識を追加すればOKです.

SI単位系

メートル,キログラム,秒,ケルビン,モル,アンペア,カンデラ,が基本単位です.これらを組み合わせてすべての「量」を記述します.ただし体積をあらわすリットルは併用OK.ほかにも暫定的に併用してよい単位があります.

「スムート」

半世紀前,マサチューセッツ工科大学の学生が,スムートという学生を単位に橋の長さを測りました.橋の長さは364.4 スムート+1 耳.スムート君は卒業後,国際標準化機構(ISO)の会長,全米規格協会(ANSI)の会長もつとめました.2008年には「スムート単位誕生50周年記念式典」まで行われました.事実は小説より奇なり.

技術者の基本能力「数値計算」理解度テスト

単位換算と累乗計算の能力をチェック!

微積分を使うわけでもなく,三角関数を使うわけでもない簡単な計算.しかしいきなりやれと言われると,なぜかできない数値計算.Lとm3の関係がわかっていない人多数.前期中にこういう計算のやりかたを解説します.なんだかんだでできない人が多いこの類の計算.ポイントを押さえればカンタンにできます.数値計算に強い看護師になろう!

質問コメント感想その他いろいろ

全般

●先生と私の脳みそを交換してほしいです.なんか楽しそう.

それは単にあなたの身体と私の身体を交換するだけです.少なくともあなたにとってろくなことはないでしょうねぇ.おすすめしませんよ.

●先生の話がおもしろいから90分耐えられます.いつか化学だいすきになりたいです.

●野島トークおもしろかったです.化学のことが嫌いからすこし好きになりそうです.

●先生おもしろ!! 特に歯医者のくだり,面白かったです.

●先生の化学は拒絶反応が出ません.

●今日の授業も楽しかったです.これからも化学がんばります!!

●今日もたのしかったです.授業おわりのテストは やっぱりよくわかりませんが,うぅぅってならずに頑張ります.

●わかりやすくて飽きない授業でした!! 関心をもてることも多く,化学が嫌いから普通までレベルアップしました!!

●今日もすごく面白かったです.高校の時の基礎から復習できてよかったです.

●授業,すごく分かりやすかったです.中高でやったなぁ,ぐらいのものがしっかりと理解しなおすことができました.

●今日はじめて授業でましたがたのしかったです.でも計算ムズいです

●高校でやった内容も少し思い出すことができました.数値計算がわからなかったので復習したいと思います.

●分かりやすくておもしろかったです!! 化学苦手ですができそうです!!

●分かりやすくて面白かったです.

●インターネットで「野島高彦」と打ったら,サイトが一番上にでてきました!

●たのしかったです!

●教科書読まなきゃ

●化学すごくたのしいです.

●眠くならない化学は人生2度目です!

●今日も楽しい授業でした! ちょいちょい出てくる英語が面白かったです!!

●楽しかったです

●授業がとても分かりやすくて楽しかった!

●すごくわかりやすかったし,楽しかったです.

●授業楽しかったです.だからねむくならなかったです.

●元素記号を次までにしっかり覚えておこうと思います.また身の周りの変化が化学変化なのか物理変化なのか考えてみます!

●遅れてしまって済みませんでした.教室がどこか走り回っていました.次回から気をつけます.単位ぜんぜんわかりません.

●今日の授業も楽しかったです!

●化学は難しそうだけど,授業はとても楽しかったです!

●今日もおもしろかったです☆高校よりわかりやすくて,理解を深めることができて嬉しいです!

●今日の授業もすごい楽しかったです.先生おもしろすぎです!計算は苦手というか,きらいです.

●周期表はけっこう覚えたかも☆先生の手のうごき楽しい(^o^)/ 毎週金2は楽しみで仕方ないです♪ 先生の「happy」って言葉好きです(笑) 大嫌いなケミストリーも先生だとenjoyed.

●化学できそうです! おもしろかった!

●今日も授業がねむくならなかったです.

●化学やってたのに前回のテストあんまよくなかった・・・

●授業おもしろいです.これから頑張りたいです.

●元素記号など覚えることが増えて大変だなと思った.計算が意外とできなかった.

●化学的変化と物理的変化の区別を初めて知ったし,身近な話だったので,面白かった.

●化学楽しくなってきました!! これからよろしくお願いします!!

●元素記号の確認ができました.次回も頑張ります.

●化学のことなんとなく思い出してきた.

●高1のときにやったっきりであった化学ですが,今日の授業で少し思い出すことができました.これからも授業をしっかり受け,知識をつけていきたいです.

●高校でほとんど数学をとってなかったので,今後の不安が倍増した.授業楽しかったし興味深くてよかったです.

計算問題は大変である

●全然わかりません!

●単位が難しいです.助けてください.

●計算苦手です.どうにかして克服したいと思います.

●計算問題できないです.単位変えるのできない

●10-3 m3というのが分かりません.

●Lとmを換えられません・・・.計算すること自体はある程度ならできるけど こういうのは苦手です.

●LとかmLとか体積とかわかんないです.

●Lって何cm?

●体積のLとmLの計算は全くわからないです.

●意外とできないことも多々あります.今日はそれを実感しました.

●数値計算苦手です.今日も分かりやすくて楽しかったです.

●単位は本当に意味がわからない

●先生の授業はおもしろかったけど,数値計算がよくわかんなかったー頑張らねば

●本当に意外とできない!!

●単位とかまだよくわからない! でもまあがんばる!

●単位は苦手です.たのしーい授業でした.

●単位をいろいろ変えた問題はわけわかりません.

●数値計算わかりませんでした.

●単位計算きらいです.いつもまちがえます.あと有機より無機がきらいです.

●10-3 m3とか,指数が出て来る単位がよくわかりませんでした.もはや単位を一つにまとめてほしい・・・・

●1つも自信ないし,2は訳分からないです・・・

●単位は確か小学校の時につまずきました.勉強しなおしてきます.

●単位の計算がよく分かりませんでした.

●pHを計算するとき,よく小数の位置を間違えます.

●有効数字って何だー!? ぜーんぜん数値分からん!!

●ミクロメーターも嫌いだった.数値計算はキライ.

●この計算キライです.

●単位計算頭こんがらがりそうです.

●単位変換を分かっていないということに気が付いた・・・.意外とできないです.

●単位計算があんまり得意ではないことが今日はわかった.

●わかりません.牛乳パックが頭をよぎるだけです・・・.

●先生,難しかったです!! 授業たのしかったです!!

●単位計算苦手なので,またくわしくやって欲しいです

●全くわかりません・・・数学も苦手なんです・・・分子とか原子見えればいいのに・・・

●この単位の計算・・・ムリムリムリムリーーーーー!!! 頭の中ぐちゃぐちゃだし,ボロボロです.スムート-.

スムート大人気!

●スムート君おもしろかった

●スムートまじすごいです.

●スムートくんの話がおもしろかったです.

●スムートくんいい!!

●私もスムート君みたいなBigな人と結婚したい!

●スムートくんおもしろい!! 化学反応式がわかりやすかったです.

●スムートさんすごい!!

●スムート君やばいですね!!

質問

●先生は高校時代何をしていましたか?? いつから化学が好きですか??

化学に興味をもったのは小学校5年のとき.赤チャート化学Iを読んでました.でも化学を仕事にするという人生があることは知らなくて,エンジニアになろうと思っていました.何のエンジニアになりたかったかというと,のりものの設計をするエンジニア.鉄道車両が好きだったので車両設計をしようと決めていました.で,高校時代は鉄道研究部に入ったのですが,写真とギターにハマっていました.大学では工学系の化学を専攻.これは自分にとても合っていました.

●問題集は買ったほうがいいですか? 買うとしたらおすすめはありますか?

教科書の問題でOK.化学未習得なら化学要習のテキストを買って化学要習に出席することをおすすめします.

●先生の化学の時間では実験はありますか?実験が大好きです!

残念ながら実験はありません.

●化学変化と物理変化の違いがわかりません.教科書読んでもわからなかったら聞きにいくので,その時はよろしくお願いします.

いつでもどうぞ.

自習課題

  • p340-342 「有効数字の使い方」を読んで理解しておく
  • p36-57 「2 エネルギー」を読んで理解しておく

配布物

次回予告

教科書2章「エネルギー」をやります.高校物理を履修していないとワケがわからないところなので,解説プリントを配布します.

リンク

www.tnojima.net
www.tnojima.net

*1:後輩に化学選択を勧めてくれた2009年度および2010年度化学履修者のみなさん,どうもありがとう.私の講義を高く評価してくれていることを嬉しく思っています.